Suspension delantera

Suspension delantera automotriz

1. SUSPENSIÓN DELANTERA

R. Ayala
1
, M. Fuentes
2
, J. Jacome
3
, I. Torres
4

Escuela Superior Politécnica De Chimborazo
Panamericana Sur Km 1 1/2, Riobamba – Ecuador
[email protected]
1
[email protected]
2
[email protected]
3
[email protected]
4


Resumen.
En este documento se realiza una recopilación de lo más relevante de la suspensión delantera con una
descripción de los principales tipos de suspensión, además también cuales son las principales averías y el
mantenimiento respectivo para los mismos.

Palabras Claves: amortiguador, muelle, mangueta, McPherson, rotula

Abstract.
This document presents a compilation of the most relevant of the front suspension is a description of the main
types of suspension, plus also what are the major faults and the respective maintenance thereof.

Keywords: damper, spring, spindle, McPherson, label

I. INTRODUCCIÓN.

El sistema de suspensión es el conjunto de
elementos que absorbe las irregularidades del terreno
por el que circula un automóvil para aumentar el
confort y el control.
El sistema de suspensión actúa entre el chasis y las
ruedas, como se puede ver en la figura 1, las cuales
reciben de forma directa las irregularidades de la
superficie transitada. [1]

Fig.1: Suspensión McPherson.
Fuente: http://e-
archivo.uc3m.es/bitstream/handle/10016/11786/PROYECTO%20FIN
%20DE%20CARRERA DANIEL_MESA_FDEZ.pdf?sequence=1
Las principales funciones del sistema de suspensión
de un vehículo son sostener el peso del mismo, absorber
las sacudidas de marcha, permitir al conductor dirigir el
vehículo eficientemente y proporcionar confort y
seguridad a sus ocupantes. Cuando este sistema trabaja
correctamente, se ejecutan cuatro tareas básicas:
 Mantener el contacto de las llantas con el
camino y la altura de marcha.
 Soportar el peso del vehículo.
 Reducir los saltos del vehículo en el camino y
mantener el control.
 Mantener las ruedas alineadas.
Además también es necesario que cumplan con otras
funciones no menos importantes, como son:
 Transmitir las fuerzas de aceleración y de
frenada entre los ejes y el bastidor.
 Resistir el par motor y de frenada
 Resistir los efectos de las curvas
 Conservar el ángulo de dirección en todo el
recorrido y la perpendicularidad del bastidor.
 Proporcionar una estabilidad adecuada al eje
de balanceo.
Para que se cumplan estos objetivos, la suspensión debe
tener dos propiedades importantes:
 Amortiguación, para impedir un balanceo
excesivo de la carrocería y mantener los
neumáticos en contacto con el terreno.
 Elasticidad, para evitar que las desigualdades
en el terreno se transmitan al vehículo en
forma de golpes secos. [1]

Cuando un automóvil pasa sobre un resalte o sobre
un hoyo, se produce un golpe sobre la rueda, que se
transmite por medio de los ejes al chasis y que se
traduce en oscilaciones. [1]

2. Una mala conducción o un reparto desequilibrado de
las cargas pueden también originar oscilaciones, como
se puede ver en la figura 3.2. Estos movimientos se
generan en el centro de gravedad del coche y se
propagan en distintos sentidos. Los tres tipos de
oscilaciones existentes son:
 Empuje: se produce al pasar por terreno
ondulado.
 De cabeceo fruto de frenadas bruscas.
 De bamboleo: se genera al tomar curvas a alta
velocidad.

Fig.2: T ipos de oscilaciones.
Fuente: http://e-
archivo.uc3m.es/bitstream/handle/10016/11786/PROYECTO%20FIN
%20DE%20CARRERA DANIEL_MESA_FDEZ.pdf?sequence=1


II. TIPOS DE SUSPENSION
DELANTERA
A. Suspensión MacPherson
El sistema de suspensión independiente McPherson
es uno de los más utilizados en el tren delantero aunque
se puede montar igualmente en el trasero. Este sistema
es uno de los diseños de suspensión independiente más
sencillos y más utilizados en las ruedas directrices, por
su sencillez de fabricación y mantenimiento, el coste de
producción y el poco espacio que ocupa. Su mecanismo
forma un triángulo articulado formado por el brazo
inferior, bastidor y muelle-amortiguador. [2]

Fig.3: Suspensión McPherson
Fuente:
http://www.unioviedo.es/DCIF/IITransportes/_borders/Investigacion/
McPherson.htm


Fig.4: Suspensión McPherson
Fuente: http://www.aficionadosalamecanica.net/mcpherson.htm
La figura inferior muestra un modelo detallado de
una suspensión McPherson con brazo inferior y barra
estabilizadora.
La mangueta (1) de la rueda va unida al cubo (2)
permitiendo el giro de éste mediante un rodamiento (3).
A su vez la mangueta va unida al bastidor a través de
dos elementos característicos de toda suspensión
McPherson:
El brazo inferior (4) que va unido a la mangueta (1)
mediante una unión elástica (A) (rótula) y unido al
bastidor mediante un casquillo (B).
El conjunto muelle helicoidal-amortiguador. El
amortiguador (5) va anclado de forma fija a la parte
superior de la mangueta (1) y el muelle (6) es
concéntrico al amortiguador y está sujeto mediante dos
copelas superior (C) e inferior (D). El amortiguador está
unido al bastidor por su parte superior mediante un
cojinete de agujas (7) y una placa de fijación (8). En las
ruedas delanteras se hace necesaria la existencia de este
cojinete axial ya que el amortiguador al ser solidario a
la mangueta gira con ésta al actuar la dirección. [2]

3. Fig.5: Despiece de la suspensión McPherson
Fuente: http://www.aficionadosalamecanica.net/mcpherson.htm
La suspensión tipo McPherson forma un mecanismo
de tipo triángulo articulado formado por el brazo
inferior (4), el conjunto muelle-amortiguador y el
propio chasis. El lado del triángulo que corresponde al
muelle-amortiguador es de compresión libre por lo que
sólo tiene un único grado de libertad: la tracción o
compresión de los elementos elásticos y amortiguador.
Al transmitirse a través del muelle-amortiguador todos
los esfuerzos al chasis es necesario un dimensionado
más rígido de la carrocería en la zona de apoyo de la
placa de fijación (8).Como elementos complementarios
a esta suspensión se encuentra la barra estabilizadora
(9) unida al brazo inferior (4) mediante una bieleta (10)
y al bastidor mediante un casquillo (E), y en este caso
un tirante de avance (11). [2]
"Falsa" McPherson
Actualmente existen múltiples variantes en cuanto a
la sustitución del tirante inferior (4) que pueden ser
realizados por un triángulo inferior, doble bieleta
transversal con tirante longitudinal, etc. A estos últimos
sistemas también se les ha denominado "falsa"
McPherson, aunque en cualquier caso todos ellos
utilizan el amortiguador como elemento de guía y
mantienen la estructura de triángulo articulado. [2]
La suspensión clásica McPherson dispone de la
barra estabilizadora como tirante longitudinal, mientras
que las denominadas "falsa" McPherson ya absorben
los esfuerzos longitudinales con la propia disposición
del anclaje del elemento que sustituye al brazo inferior.

En la figura inferior se muestra un esquema
McPherson donde se ha sustituido el brazo inferior por
un triángulo (1) que va unido a la mangueta (2)
mediante una rótula (A) y a la cuna del motor (3)
mediante dos casquillos (C) y (D). El resto de los
componentes es similar al de una McPherson
convencional. [2]


Fig.6: Despiece de la suspensión “falsa” McPherson
Fuente: http://www.aficionadosalamecanica.net/mcpherson.htm

B. Suspensión multilink o multibrazo
Las suspensiones multibrazo se basan en el mismo
concepto básico que sus precursoras las suspensiones de
paralelogramo deformable, es decir, el paralelogramo
está formado por dos brazos transversales, la mangueta
de la rueda y el propio bastidor. La diferencia
fundamental que aportan estas nuevas suspensiones es
que los elementos guía de la suspensión multibrazo
pueden tener anclajes elásticos mediante manguitos de
goma. Gracias a esta variante las multibrazo permiten
modificar tanto los parámetros fundamentales de la
rueda, como la caída o la convergencia, de la forma más
apropiada de cara a la estabilidad en las distintas
situaciones de uso del automóvil. Esto significa que las
dinámicas longitudinal y transversal pueden
configurarse de forma precisa y prácticamente
independiente entre sí, y que puede alcanzarse un grado
máximo de estabilidad direccional y confort. [3]
A principios de los noventa se comenzó a instalar
estos sistemas multibrazo en automóviles de serie ya
dando buenos resultados aunque había reticencias para
los ejes no motores. En la actualidad las grandes
berlinas adoptan este sistema en uno de los trenes o en
ambos. Para que una suspensión se considere
multibrazo debe estar formada al menos por tres brazos.
[3]
Las suspensiones multibrazo se pueden clasificar en
dos grupos fundamentales:

4.  Suspensiones multibrazo con elementos de
guía transversales u oblicuos con
funcionamiento similar al de las suspensiones
de paralelogramo deformable.
 Suspensiones multibrazo que además disponen
de brazos de guía longitudinal con un
funcionamiento que recuerda a los sistemas de
suspensión de ruedas tiradas por brazos
longitudinales. [3]
En la figura inferior se muestra en la parte izquierda
un sistema multibrazo delantero y en la derecha uno
trasero del tipo paralelogramo deformable con tres
brazos. La suspensión delantera consta de un brazo
superior (1) que va unido a una mangueta (2) larga y
curvada mediante un buje de articulación (A) y un
brazo inferior transversal (3) que va unido a la
mangueta por una rótula doble (B) y al bastidor por un
casquillo (C) que aísla de las vibraciones. Cierra el
paralelogramo deformable el propio bastidor como en
cualquier suspensión de este tipo.
Esta suspensión dispone además de un tercer brazo
(4) que hace de tirante longitudinal y que está unido al
bastidor y mangueta de la misma forma que el brazo
inferior transversal (3). La gran altura de la
prolongación de la mangueta consigue una disminución
de los cambios de convergencia de la rueda y un ángulo
de avance negativo.

Fig.7: suspension multilink o multibrazo
Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki/Multi-link_suspension

Fig.8: suspension multilink o multibrazo
Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki/Multi-link_suspension

C. Barra de torsión
Las barras de torsión son como una especie de
sistema de suspensión. Éstas minimizan la fuerza con
que los ocupantes del vehículo sienten las
irregularidades del camino. Estas barras realizan su
trabajo absorbiendo algo de la fuerza moviéndose
conjuntamente con estas irregularidades, en lugar de
actuar en oposición a ellas. Como las barras "ceden",
minimizan el impacto del andar del automóvil sobre la
carretera, y los pasajeros pueden viajar más cómodos.
[4]

Las barras de torsión funcionan de la siguiente
manera: una barra se une por debajo del auto y lo
atraviesa, ya sea de forma transversal o longitudinal. La
barra absorbe el impacto porque sólo uno de los
extremos está en verdad unido al auto; el otro está libre
de moverse junto con las irregularidades del camino.
Esto significa que múltiples barras de torsión, con los
extremos opuestos fijos, pueden absorber los impactos
de manera económica y efectiva. Las barras de torsión
son sólo un tipo de sistema de suspensión. Ellas
competen con los sistemas de resortes y los más
sofisticados sistemas de brazos. [4]

La mayor ventaja de una barra de torsión es su bajo
costo. Esto se debe a que son en realidad muy sencillas;
se trata de una barra montada sobre el metal, lo cual se
puede producir rápidamente y a un costo mínimo,
reduciendo también el costo del automóvil.
La simplicidad de las barras de torsión también
significa que son sencillas de mantener, y sus partes se
pueden reemplazar con facilidad.
Se pueden añadir a otros sistemas de suspensión de
manera relativamente fácil.

5. Fig.9: Esquema de una barra de torsión
Fuente: http://www.aficionadosalamecanica.net/images-suspension-
curso/barra-torsion.jpg

D. Conjunto amortiguador espiral.

El amortiguador (5) va anclado de forma fija a la
parte superior de la mangueta (1) y el muelle (6) es
concéntrico al amortiguador y está sujeto mediante dos
copelas superior (C) e inferior (D). El amortiguador está
unido al bastidor por su parte superior mediante un
cojinete de agujas (7) y una placa de fijación (8). En las
ruedas delanteras se hace necesaria la existencia de este
cojinete axial ya que el amortiguador al ser solidario a
la mangueta gira con esta al actuar la dirección.


Fig.10: Conjunto Amortiguador Espiral
Fuente:
http://books.google.com.ec/books?id=QUWEJdvweOsC&pg=PA54&
lpg=PA54&dq=conjunto+muelle-
amortiguador&source=bl&ots=MV3DxNQV5Y&sig=tRGaR4DoNg5
xImUJ5UWEOmpE_Yo&hl=es -
419&sa=X&ei=Sl9rVNSUDcabgwT Fn4K4Dg&ved=0CDgQ6AEwBj
gU#v=onepage&q=conjunto%20muelle-amortiguador&f=true

Fig.10: Conjunto Amortiguador Espiral
Fuente: http://www.gopixpic.com/1024/muelles-amortiguadores-
y-copelas-los-frenos-discos-pinzas-pastillas-
/http:%7C%7Cwww*mercadoracing*org%7Cimagenes-
anuncios%7C9%7C301305%7Camortiguacion-y-frenos-de-106-
xsi*jpg/





III. AVERIAS Y MANTENIMIENTO.
A. Comprobaciones
Las comprobaciones que se deben realizar para
asegurarse de que se encuentre bien un conjunto de
suspensión son las siguientes:
 Comprobar los soportes del amortiguador. Se
verificarán también los casquillos silentblock.
Inspeccionándolos por si estuvieran deforma-
dos o agrietados.
 Verificar los topes de compresión y los
guardapolvos de protección. por si estuvieran
rotos o agrietados.
 Verificar las holguras excesivas de montaje para
detectar ruidos o un movimiento vertical o
lateral excesivo.
 Verificar en el amortiguador si existen fugas de
aceite o si el vástago o el cuerpo del
amortiguador tiene golpes o está doblado.
 Verificar el desgaste de los neumáticos. Un
desgaste lateral o en forma de olas puede indicar
un defecto en el amortiguador o en el conjunto
de la suspensión. Terminaremos la inspección
verificando otros componentes de la sus-
pensión. como las rótulas, los brazos de la

6. suspensión, el buje, etc. Determinaremos las
holguras, los dobleces, los desgastes u otros
defectos que pudieran Influir en el buen
funcionamiento de la suspensión.[5]
1. Prueba del rebote
Otra prueba que realizar es la del rebote. Consiste
en realizar presión sobre la carrocería hacia abajo
para comprobar el rebote de la suspensión. SI el
rebote no es absorbido por el amortiguador y la
oscilación de la carrocería es continua, podría indicar
que el amortiguador no se encuentra en buen estado,
por lo que se deberla sustituir.[5]
B. Averías.
1. Amortiguadores con fugas
La presencia de grasa en un amortiguador no tiene
por qué se indicio de un defecto, ya que todos los
amortiguadores “sudan”, facilitando el engrase de la
junta del vástago. Para diferenciar si la presencia de
grasa se debe a un defecto o a un estado normal, será
necesario tocar la grasa para verificar que se
encuentra seca. El efecto contrario indicaría una fuga
en el sistema. Si a un existen dudas, se debe limpiar
la zona y realizar una nueva inspección pasados unos
días. [5]

Tabla1: Amortiguadores con fugas
Fuente: https://es.scribd.com/doc/130077812/Sistema-de-
suspension-Averias
Aspecto Visual Descripción Causas



Amortiguado
r con fugas y
pérdida de
fuerza
amortiguador
a
 Juntas del
vástago
desgastado por
el largo
funcionamiento.
 Juntas del
vástago
desgastada por
condiciones de
utilización
severas.
 Juntas del
vástago
desgastado por
presencia de
arena o suciedad


Capa
cromada
desgastada
por el roce
 Excesivo
esfuerzo del
amortiguador ya
montado
 Puntos de
fijación erróneos
que hacen que el
amortiguador
trabaje forzado.
 Desgaste
de la junta y de
la guía del
vástago



 Amortiguad
or con
manchas de
aceite
 Si no son en
exceso la
presencia de
manchas es
normal debido a
la lubricación
de la junta



 Tope de
compresión
desgastado.
 La fuga de
aceite de un
amortiguador
provoca el
desgaste
prematuro de
los topes.
 Sobrecarga


1. Ruidos
La presencia de ruidos en el sistema de
suspensión implicará la revisión de todos aquellos
elementos del sistema que posean gomas, tales como
trapecios, rótulas, barras estabilizadoras, etc., que
puedan encontrarse en malas condiciones.

Tabla2: ruidos
Fuente: https://es.scribd.com/doc/130077812/Sistema-de-
suspension-Averias

Aspecto
Visual
Descripción Causas



 Holg
uras en
articulacione
s o gomas
excesivamen
te
pretensadas
 Montaje
incorrecto de
piezas
 No se
han respetado los
pares de apriete



 Roce
s en el
suplemento
de la pata
telescópica
 Par de
apriete
insuficiente
 Se han
utilizado
suplementos
usados
 Falta de
juntas de montaje

7.  Ruidos y
golpeteos en
las
articulacione
s
 Articulaciones
de goma
desgastadas por
el uso normal.
 Desgaste por
suciedad y arena
 Conducci
ón con altura de
la carrocería
superior a lo
normal



 Aplastamie
nto de las
roscas
 Par de apriete
insuficiente
 Holgura entre
el casquillo y el
final de la rosca



 Ruidos de
escape de
aire
 Rotura o falta
de la caperuza
de
recubrimiento
del
amortiguador

2. Roturas
La presencia de roturas suele indicar un mal
montaje o que el vehículo ha sufrido un impacto que
ha afectado al sistema de suspensión.

Tabla3: Roturas
Fuente: https://es.scribd.com/doc/130077812/Sistema-de-
suspension-Averias

Aspecto Visual Descripción Causas



 Amorti
guador
bloqueado
 Vástago
doblado
 Excesiv
a tensión
(accidente)

 Articul
ación partida
 Excesiv
o par de apriete
aplicado.
 Amorti
guador montado
con excesiva
tensión
 Articulación
agrietada o
 Ajuste
incorrecto de

rota altura de los
resortes
presurizados
 Sobrecarga
 Accidente
 Tope de
carrera de
flexión
averiado

C. Mantenimiento.
El mantenimiento que se da al sistema de
suspensión se basa en tres puntos importantes que
son:
- Buena conducción o manejo del vehículo.
- Reajuste de suspensión aproximadamente
cada 5000 km de recorrido.
- Engrase de los elementos, en los cuales sea
posible hacerlo, esta acción se la realiza
periódicamente como parte del reajuste.
El cumplimiento de estos parámetros garantizan
el alargue de la vida útil de los elementos que
componen el sistema de suspensión.
Al momento de realizar la sustitución de los
componentes de la suspensión, el correcto montaje de
estos, garantiza su perfecto funcionamiento y vida
útil. [7]

IV. REFERENCIAS
[1]http://e-archivo.uc3m.es/bitstream/handle/10016/11786/PR
OYECT O%20FIN%20DE%20CARRERA -
DANIEL_MESA_FDEZ.pdf?sequence=1
[2] http://www.aficionadosalamecanica.net/mcpherson.htm
[3] http://www.aficionadosalamecanica.net/suspension3.htm
[4] http://www.ehowenespanol.com/ventajas-desventajas-barras-
torsion-lista_367434/
[5]http://books.google.com.ec/books?id=QUWEJdvweOsC&pg=P
A54&lpg=PA54&dq=conjunto+muelle-
amortiguador&source=bl&ots=MV3DxNQV5Y&sig=tRGaR4Do
Ng5xImUJ5UWEOmpE_Yo&hl=es419&sa=X&ei=Sl9rVNSUDca
bgwT Fn4K4Dg&ved=0CDgQ6AEwBjgU#v=onepage&q=conjunt
o%20muelle-amortiguador&f=true
[6] https://es.scribd.com/doc/130077812/Sistema-de-suspension-
Averias
[7] Apuntes de catedra, Servicio Ecuatoriano de Capacitación
Profesional, SECAP – Santo Domingo.